有的碳素结构钢还添加微量的铝或铌(或其它碳化物形成元素)形成氮化物或碳化物微粒,以限制晶粒长大,使钢强化,节约钢材。在中国和某些国家,为适应专业用钢的特殊要求,对普通碳素结构钢的化学成分和性能进行调整,从而发展了一系列普通碳素结构钢的专业用钢(如桥梁、建筑、钢筋、压力容器用钢等)。
按含碳量分类
1)小于0.25%C为低碳钢,其中尤以含碳低于0.10%的08F,08Al等,由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车、制罐等,20G则是制造普通锅炉的主要材料,此外,低碳钢也广泛地作为渗碳钢,用于机械制造业。
2)0.25~0.60%C为中碳钢,多在调质状态下使用,制作机械制造工业的零件。
3)大于0.6%C为高碳钢,多用于制造弹簧、齿轮、轧辊等,根据含锰量的不同,又可分为普通含锰量(0.25~0.8%)和较高含锰量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)两钢组。锰能改善钢的淬透性,强化铁素体,提高钢的屈服强度、抗拉强度和耐磨性。通常在含锰高的钢的牌号后附加标记“Mn”,如15Mn、20Mn以区别于正常含锰量的碳素钢。
低碳钢的时效通常有淬火时效和应变时效两种,都是由间隙元素作用引起的,主要是由于碳、氮、氧的重新分布所造成。
淬火时效即钢由高温快速冷却后性能随时间而变化的现象。钢中含碳量、脱氧程度和含氮量对淬火时效都有很大影响,低碳钢、脱氧不充分的沸腾钢和含氮量较高的钢发生淬火时效显著,含碳约0.3%的中碳钢,由淬火时效所引起的性能变化已大为减弱,含碳约0.6%的高碳钢,实际上不起时效硬化作用。
矿山废钢铁
我国矿产资源丰富,特别是煤的产量居世界,煤的贮存量位居世界第三,产煤的历史较长,因此,这方面淘汰下来的废钢铁很多。煤矿是高风险行业,设备淘汰更新较快,同样也是废钢铁产生较多的地方。例如,各种液压支架、巷道支架、运输车辆,各种采掘机械工器具等。这类废钢铁也是优质废钢铁。矿山废钢的特点是重型料多、合金钢多。